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通過web3.py用Python存取Ethereum

想要通過 Python 存取 Ethereum,從 Ethereum 官方的 Github 中可以看到有兩種模塊可以達成:web3.py 和 pyethereum 。就我目前的理解來說,兩者的差別在于 web3.py 主要是作為外部存取 Ethereum 的客戶端,也就是說 web3.py 函數(shù)庫本身不會成為區(qū)塊鏈節(jié)點,也不會進行區(qū)塊鏈同步,而是連接一個區(qū)塊鏈上的節(jié)點,把區(qū)塊鏈當成是外部資料庫一樣取用而已;而 pyethereum 則比較像是 geth 那樣,是用來把自己做成一個區(qū)塊鏈節(jié)點,會正常進行區(qū)塊同步,也可以作為礦工開始挖礦。

在漣源等地區(qū),都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局,加強發(fā)展的系統(tǒng)性、市場前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力,以專注、極致的服務(wù)理念,為客戶提供做網(wǎng)站、成都網(wǎng)站制作 網(wǎng)站設(shè)計制作按需策劃,公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),品牌網(wǎng)站設(shè)計,營銷型網(wǎng)站,成都外貿(mào)網(wǎng)站建設(shè),漣源網(wǎng)站建設(shè)費用合理。

在本篇當中,因為是想要一個輕量級的客戶端來與區(qū)塊鏈互動,并不想要準備龐大的儲存空間來存放區(qū)塊鏈的資料,因此會以 web3.py 為主。

  • 配置 web3.py 執(zhí)行環(huán)境
  • 通過 web3.py 連結(jié) Ethereum 節(jié)點
  • 存取區(qū)塊鏈上的 ERC20 合約
  • 簽署并送出交易

配置 web3.py 執(zhí)行環(huán)境

web3.py 可以直接通過 pip 安裝。

pip install web3

需注意的是,在 Windows 上想安裝時,會需要事先安裝 Visual C++ Builder,否則在安裝的最后階段會因為無法編譯而失敗。

通過 web3.py 連結(jié) Ethereum 節(jié)點

web3.py 因為自身不會作為一個區(qū)塊鏈的節(jié)點存在,因此它需要有一個節(jié)點用來存取區(qū)塊鏈上的資料。一般來說最安全的方式應(yīng)該是自己使用 geth 或者 parity 來自建節(jié)點,不過如果在不想要自建節(jié)點的狀況時,可以考慮看看 infura 提供的 HTTP 節(jié)點服務(wù)。

以 infura 現(xiàn)在的 API 來說,如果要連結(jié) Ropsten 測試鏈,連結(jié)的網(wǎng)址是 https://ropsten.infura.io/v3/api_key,其中 api_key 要去注冊帳號才取得。以下的程序仿照了 web3.py 內(nèi)建的 auto.infura 的作法,會從環(huán)境變數(shù)讀取 INFURA_API_KEY 這個參數(shù)來組出 infura.io 的 HTTP 位址,用來建立跟 Ropsten 測試鏈的連線。

存取區(qū)塊鏈上的 ERC20 合約

import os
from web3 import (
HTTPProvider,
Web3,
)
INFURA_ROPSTEN_BASE_URL = 'https://ropsten.infura.io/v3'
def load_infura_url():
key = os.environ.get('INFURA_API_KEY', '')
return "%s/%s" % (INFURA_ROPSTEN_BASE_URL, key)
w3 = Web3(HTTPProvider(load_infura_url()))

在開始存取合約之前,需要先談?wù)勈裁词?ABI 。在 Ethereum 中,因為合約都是以編譯過的 binary code 形式存在,因此其實函數(shù)庫沒辦法直接知道合約傳輸?shù)膬?nèi)容到底是什么,因為合約的回傳值全都是 binary。因此在操作合約之前,需要提供一份 ABI 文件,告訴函數(shù)庫如何使用合約。

# Assume the contract we're going to invoke is a standard ERC20 contract.
with open("erc20.abi.json") as f:
erc20_abi = json.load(f)
# Web3 accept only checksum address. So we should ensure the given address is a
# checksum address before accessing the corresponding contract.
contract_addr = w3.toChecksumAddress('0x4e470dc7321e84ca96fcaedd0c8abcebbaeb68c6');
erc20_contract = w3.eth.contract(address=contract_addr, abi=erc20_abi)
for func in erc20_contract.all_functions():
logger.debug('contract functions: %s', func)
logger.debug("Name of the token: %s", erc20_contract.functions.name().call())

這里假設(shè)我們想存取 Ropsten 測試鏈上位址是 0x4e470dc7321e84ca96fcaedd0c8abcebbaeb68c6 的智能合約。這個合約是透過 etherscan 隨便找的某個 ERC20 的合約,因此可以用標準的 ERC20 的 ABI 來存取它。我們在建立這個合約的 instance 時,先跑一個回圈印出合約內(nèi)所有的 function(這個步驟其實是在列出 ABI 上的信息),接著試著呼叫合約中的 name() 來取得這個合約宣告的代幣名稱。最后輸出的內(nèi)容如下:

2018-09-07 15:02:53,815 | __main__ | DEBUG | contract functions: 
2018-09-07 15:02:53,816 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:53,824 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:53,824 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:53,824 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:53,824 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:53,824 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:53,825 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:53,825 | __main__ | DEBUG | contract functions:
2018-09-07 15:02:54,359 | __main__ | DEBUG | Name of the token: KyberNetwork

簽署并送出交易

在上面的例子中,呼叫智能合約時是直接呼叫合約里的 function,但這一般只能用在讀取區(qū)塊鏈上的資料的狀況。如果是想要通過呼叫智能合約來寫入資料到區(qū)塊鏈,就必須要用另一種方式來呼叫合約,也就是必須先簽署交易,然后付 gas 去執(zhí)行這個交易。

假設(shè)我們一樣是要呼叫一個 ERC20 的合約,要執(zhí)行合約上的 transferFrom() 這個函數(shù)。transferFrom() 需要三個參數(shù) _from、 _to、 _value,表示要從 _from 帳號轉(zhuǎn)帳給 _to 帳號,轉(zhuǎn)帳金額是 _value。

# Set the account which makes the transaction.
account = w3.toChecksumAddress(os.environ.get('ETHEREUM_ACCOUNT', ''))
w3.eth.defaultAccount = account
# Web3 accept only checksum address. So we should ensure the given address is a
# checksum address before accessing the corresponding contract.
contract_address = w3.toChecksumAddress('0x4e470dc7321e84ca96fcaedd0c8abcebbaeb68c6')
contract = w3.eth.contract(address=contract_address, abi=contract_abi)
# Prepare the necessary parameters for making a transaction on the blockchain.
estimate_gas = contract.functions.transferFrom(account, account, w3.toWei('1', 'eth')).estimateGas()
nonce = w3.eth.getTransactionCount(account)
# Build the transaction.
txn = contract.functions.transferFrom(account, account, w3.toWei('1', 'eth')).buildTransaction({
'chainId': 3,
'gas': estimate_gas,
'gasPrice': w3.toWei('1', 'gwei'),
'nonce': nonce
})
logger.debug('Transaction: %s', txn)
# Sign the transaction.
private_key = bytes.fromhex(os.environ.get('ETHEREUM_ACCOUNT_PKEY', ''))
signed_txn = w3.eth.account.signTransaction(txn, private_key=private_key)
tx_hash = w3.eth.sendRawTransaction(signed_txn.rawTransaction)
logger.debug('Txhash: 0x%s', bytes.hex(tx_hash))

在上面的程序中,首先第 2 ~ 3 行先從環(huán)境變量中讀取我們要使用的帳號,這個帳號將會用來發(fā)送交易,當然要付 gas 時也會從這個帳號扣。第 10 ~ 20 行建立一個原始交易(raw transaction),這個交易中因為我們需要自行指定包括 gas、nonce 等參數(shù),因此需要在前面 11 ~ 12 行確認參數(shù)要設(shè)定多少。然后最重要的第 25 ~ 26 行讀取私鑰,并且用私鑰去簽署交易。這里假設(shè)私鑰的組成會是用 Hex 編碼的文字,所以使用 bytes.fromhex 把 Hex 編碼轉(zhuǎn)回成 byte 格式。簽好以后就送出交易,送出交易時 API 會回傳 byte 格式的交易的 transaction hash,可以把它編碼后印出來,之后就可以去 etherscan 上查找這筆交易了。


新聞標題:通過web3.py用Python存取Ethereum
網(wǎng)頁路徑:http://m.5511xx.com/article/coghdog.html